• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제4권4호
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• pp.401-419
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• 2017

This paper presents the main outcomes of the preliminary development of the Anuloid, an innovative disk-shaped VTOL aircraft. The Anuloid has three main features: lift is provided by a ducted fan powered by a turboshaft; control capabilities and anti-torque are due to a system of fixed and movable surfaces that are placed in the circular internal duct and the bottom portion of the aircraft; the Coanda effect is exploited to enable the control capabilities of such surfaces. In this paper, results from CFD analyses and wind tunnel tests are presented. Horizontal and vertical flights were considered, including accelerated flight. Particular attention was paid to the experimental analysis of the Coanda effect via a reduced scale 3D printed model. The results suggest that the Coanda effect is continuously present at the lower surface of the Anuloid and may be exploited for the control of the aircraft. Also, very complex 3D flows may develop around the aircraft.

• 한국추진공학회지
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• 제12권1호
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• pp.44-50
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• 2008

본 연구에서는 SIMULINK를 이용하여 헬리콥터 추진시스템인 터보축 엔진의 성능모델링을 수행하였고 정확한 성능모델링을 위해 실제 엔진의 성능을 반영할 수 있는 구성품 성능도를 제작사에서 제공된 제한된 성능데이터로부터 유전알고리즘과 시스템 식별을 이용하여 새로이 생성하였다. 제작사에서 제공한 성능데이터와의 비교를 통해 개발한 프로그램의 신뢰성을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권6호
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• pp.556-561
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• 2009

다양한 비행환경에서 장시간 체공하며 원격 조종되는 무인항공기에서 추진시스템을 신뢰성 있게 운영하는 것은 매우 중요하다. 스마트 무인기의 수직 이착륙 및 전진 비행에 사용 되는 터보축엔진의 정확한 손상진단은 신뢰성과 이용률을 향상시킬 수 있을 것이다. 본 연구에서는 엔진 측정 파라미터들의 변화로부터 퍼지이론을 적용하여 손상된 구성품을 식별한 후 훈련된 신경망 알고리즘을 식별된 손상 패턴에 적용 손상된 양을 정확히 진단할 수 있는 방법을 새로이 제안하였다. 제안된 진단방법은 단일손상은 물론 다중손상도 진단할 수 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.192-195
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• 2008

다중 트림 상태에서 헬리콥터용 소형 터보샤프트 엔진에 부착된 센서의 고장을 검출하기 위한 방법을 제시한다. 먼저 헬리곱터의 엔진, 로터, 되먹임(feedback) 제어루프가 포함된 비선형 모델을 구하고 다중 트림 상태에서의 선형 모델을 추출하였다. 고장 검출 방법은 칼만필터에 기반한 방법을 채용하였는데 트림 상태가 변화할 때에 필터의 추정값이 연속적으로 변화하도록 상태변수 초기값을 재구성하였다. 또한 어떠한 센서가 고장이 일어났는지 구분할 수 있도록 어떤 센서의 고장을 검출한 다음 문제가 없는 경우 다음 센서의 고장 검출을 수행하는 단계적인 방법을 사용하였다. 시뮬레이션을 통하여 제시한 방법이 다중 트림 상태에서 각 센서의 고장을 잘 검출함을 보였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권9호
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• pp.21-27
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• 2022

The rotorcraft engine gearbox transmits the power generated by the turboshaft engine to the rotor by reducing the rotational speed and increasing the torque. The core of the rotorcraft engine gearbox is lightweight performance, which requires maximum weight reduction within the range that meets various requirements and constraints. Therefore, lightweight design through gear macro geometry optimization is necessary. In this study, gear macro geometry optimization was performed to reduce the weight of a rotorcraft engine gearbox. NSGA-III was used for the optimization, resulting in a combination of the gear ratio and macro geometry that minimizes the weight of the total gear. In addition, the safety factor of the gears satisfied the given conditions.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권6호
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• pp.769-774
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• 2013

가스터빈엔진의 핵심 부품인 디스크와 블레이드는 고효율, 수명주기 동안의 운용비 최소화 등의 요구조건으로 고온의 터빈입구 온도, 고압축비, 고속 환경에서 지속적으로 운용된다. 이러한 가혹한 환경에서의 구조 안전성을 평가하기 위해서는 재료 모델링과 유한요소해석 기법 등이 필수적이며 더 나아가 형상최적화가 반드시 요구된다. 본 연구에서는 터빈 디스크의 구조 건전성을 평가하기 위해 2 차원 축 대칭 및 섹터 모델을 생성하고, 열-구조 연성해석과 접촉 해석을 포함한 유한요소 해석을 수행하고자 한다. 이를 근거로 터빈 디스크에서 구조적으로 취약한 2 개의 영역인 디스크 보어와 디스크와 블레이드의 연결 부위인 도브테일에 대해 형상변수 고찰을 하고자 한다. 최종적으로 형상변수 결과를 기초로 한 개선된 디스크 형상을 제안함과 동시에 좀 더 정교한 형상최적화가 필요함을 확인한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.848-853
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• 2004

Regarding to the project SUAV (Smart Unmanned Aerial Vehicle) in KARI (Korea Aerospace Research Institute), several engine configurations has been evaluated. However it's not an easy task to collect all the necessary data of each engine for the analysis. Usually, some kind of modeling technique is required in order to determine the unknown data. In the present paper a qualitative method for reverse engineering is proposed, in order to identify some design patterns and relationships between parameters. The method can be used to estimate several parameters that usually are not provided by the manufacturer. The method consists of modeling an existing engine and through a simulation, compare its transient behavior with its operating envelope. In the simulation several parameters such as thermodynamics, performance, safety and mechanics concerning to the definition of operation-envelope, have been discussed qualitatively. With the model, all engine parameters can be estimated with acceptable accuracy, making possible the study of dependencies among different parameters such as power-turbine total inertia, TIT, take-off time and part load, in order to check if the engine transient performance is within the design criteria. For more realistic approach and more detailed design requirements, it will be necessary to enhance the compressor map first, and more realistic estimated values must be taken into account for intake-loss, bleed-air and auxiliary power extraction. The relative importance of these “unknown” parameters must be evaluated using sensitivity analysis in the future evaluation. Moreover, fluid dynamics, thermal analysis and stress analysis necessary for the resulting life assessment of en engine, will not be addressed here but in a future paper. With the methodology presented in the paper was possible to infer the relationships between operation-envelope and engine parameters.